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自主的水下机器人可以使人们免于溺水

2021-03-04 20:13:48

德国的许多游泳池没有足够的训练有素的救生员,而且在许多地方,这种熟练的劳动力短缺甚至导致关闭。该解决方案可以是漂浮的水下救援机器人,其目的是在将来的紧急情况下为救援人员提供支持。来自伊尔默瑙的弗劳恩霍夫光电技术,系统技术和图像开发IOSB的研究团队在哈勒的水利救援服务Wasserrettungsdienstes Halle eV的帮助下开发了水下航行器

根据德国救生协会Deutsche Lebens-Rettungsgesellschaft(DLRG)的数据,2019年有近420人在德国溺水,其中大部分人在淡水湖中丧生。但是,游泳池中也发生了致命事故。原因之一是全国范围内缺乏训练有素的救生员来监视泳池。来自Fraunhofer IOSB先进系统技术研究所(AST)的一组研究人员旨在通过开发一种全球唯一的水上机器人来改善这种情况。该机器人将协助救生员和救生员进行营救紧急情况下的游泳者。科学家利用他们在水下机器人领域的多年专业知识来开发这种自主系统。他们已经设计了一款无人驾驶水下航行器,该水下航行器赢得了无数奖项-DEDAVE。

与科学家Wasserrettungsdienst Halle e密切合作完成了该项目的计算机科学家Helge Renkewitz说:“您可以用来识别有人处于危险状态时的典型姿态。该项目由德国联邦经济事务和技术部资助。能源(BMWi)。安装在游泳池天花板上的监控摄像机记录溺水者在游泳池中的移动方式和位置,并将坐标发送给机器人。将其安全地存放在游泳池地板上的扩展坞中,以防撬开眼睛,该扩展坞在紧急情况下会打开。车辆到达目的地后,它将找到濒临灭绝的人并将其运送到地面。用于将救援人员固定在适当位置的机制可防止无生命的物体在浮出水面时滑落。

成功的开放水域测试

在游泳的湖泊中,无人机和齐柏林飞艇系统承担着监视摄像机的任务。Renkewitz说:“这些无人机和广告气球可以很容易地安装相机。” 为了在能见度受到限制的游泳湖中进行救援,水下航行器必须配备声传感器而不是光学传感器。声波回波可用于精确地确定人们的位置和方向,以便机器人可以自主前往目标人员并捡起他们。

通过研究人员在哈勒(Saale)的Hufeisensee湖进行的非常令人印象深刻的开放水域测试,已证明这在实践中可行。一个80公斤的假人被放置在三米深处。然后,机器人将其捡起,固定在适当的位置,在一秒钟之内将其带到地面,并通过最短的路线(40米的距离)将其运送到救援队已经在等待的岸边。当机器人被告知紧急情况时,信号立即警告团队。Renkewitz说:“完整的救援行动仅持续了两分钟多一点。伤亡必须在五分钟之内恢复,以避免长期损害大脑。我们能够在这个关键的时间内保持正常工作。”

未来展望

配备电池,马达,照相机以及光学和导航传感器,当前系统长90厘米,高50厘米,宽50厘米。Renkewitz团队的目标是进一步减小救援系统的大小,并构建用于游泳池和湖泊的不同版本。他们的目标是使其比现有的原型机更小,更轻,更具有成本效益,后者是基于现有的水下航行器的。相反,未来的机器人将具有简化的蝠stream设计。

该水生机器人已经申请了专利。在改进版本中,它可以承担其他任务,例如近海和水坝墙检查或用于监视养鱼场中鱼的健康状况。研究人员解释说:“我们的水下航行器具有广泛的应用范围。例如,它们还适用于检测和验证湖底的考古文物。”

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